Espessura e peso do cobre em PCBs
Equivalência entre oz/ft² e µm, espessuras usuais de cobre, diferença entre cobre base e final e efeitos no roteamento e no projeto térmico.
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O cobre de uma PCB costuma ser especificado pela massa por área, em onças por pé quadrado (oz/ft²), ou pela espessura nominal, em micrômetros (µm). As duas medidas descrevem aproximadamente a mesma folha inicial: 1 oz/ft² corresponde a cerca de 35 µm de cobre.
Referência rápida
| Peso do cobre | Espessura nominal | Uso frequente |
|---|---|---|
| 0,25 oz/ft² | ≈ 9 µm | Camadas interiores finas, empilhamentos HDI |
| 0,5 oz/ft² | ≈ 18 µm | Camadas de sinais densas |
| 1 oz/ft² | ≈ 35 µm | Placas de uso geral |
| 2 oz/ft² | ≈ 70 µm | Trilhas de alimentação de maior corrente |
| 3 oz/ft² | ≈ 105 µm | Distribuição de energia, espalhamento térmico |
| 4 oz/ft² | ≈ 140 µm | Placas industriais e de alta corrente |
Use o conversor de oz para µm para calcular valores intermediários.
Por que uma onça se torna uma espessura
A «onça» na composição de camadas de uma PCB não é unidade de espessura. É a massa de cobre distribuída por um pé quadrado de área. A espessura resultante depende da densidade do cobre e costuma ser arredondada pela indústria:
thickness (µm) ≈ copper weight (oz/ft²) × 35
A relação inversa é:
copper weight (oz/ft²) ≈ thickness (µm) ÷ 35
Essa é uma conversão nominal útil na comunicação do projeto. A IPC-4562B especifica folhas de cobre pela massa por área e pela espessura calculada; quando a tolerância for crítica, use os dados do material fornecidos pelo fabricante.
O cobre de base nem sempre é o cobre acabado
Em uma camada interna, a espessura da folha especificada costuma ficar próxima à do condutor após a corrosão. Em uma camada externa, a fabricação acrescenta cobre durante a metalização dos furos e das trilhas. Assim, a trilha acabada pode ser mais espessa que a folha inicial.
| Termo de projeto | Significado | Ação de projeto |
|---|---|---|
| Cobre de base | Folha sobre o laminado antes da metalização das camadas externas | Indique no empilhamento de camadas |
| Cobre acabado | Cobre da trilha externa após a metalização | Solicite ao fabricante a espessura alvo e a tolerância |
| Cobre de uma via | Espessura da parede metalizada | Especifique separadamente do cobre das trilhas |
Por exemplo, «1 oz de cobre externo» é ambíguo se o desenho não disser se indica folha de base ou cobre acabado. Registre essa distinção nas notas de fabricação e confirme com o fabricante da placa antes de liberar o projeto.
O que muda quando o cobre fica mais espesso
Mais cobre reduz a resistência de uma trilha com a mesma geometria:
R = ρ × L / (w × t)
Aqui, t é a espessura do cobre. Dobrar t reduz aproximadamente pela metade a resistência em CC, a queda de tensão e a dissipação resistiva, desde que largura, comprimento e temperatura permaneçam iguais.
Porém, o cobre mais espesso também altera as restrições de fabricação:
- Espaçamentos e trilhas estreitos ficam mais difíceis de corroer de forma consistente.
- Pode ser necessária maior compensação da corrosão, especialmente nas camadas externas.
- As geometrias de impedância controlada mudam porque a espessura do condutor faz parte da geometria de campo.
- O cobre grosso ajuda a espalhar o calor, mas não substitui uma análise térmica completa.
Use a calculadora de largura de trilha da PCB para uma primeira estimativa de corrente e temperatura. Depois, confira espaçamentos, cobre acabado e capacidade de fabricação com o fornecedor.
Verificação prática das especificações
Antes de enviar os arquivos Gerber ou ODB++, registre para cada camada de cobre:
- Se a especificação se refere ao cobre de base ou ao cobre acabado.
- Valor nominal em oz/ft² ou µm, mais a outra unidade onde evita ambiguidade.
- Função da camada: sinal, plano, alta corrente, RF ou espalhador térmico.
- Largura e espaçamento mínimos de trilha, anel anular e distância do cobre à borda compatíveis com esse peso de cobre.
- Espessura da metalização dos furos e tolerâncias de impedância.
Para trilhas que conduzem corrente, o peso do cobre é apenas uma variável. A IPC-2152 também considera a geometria da trilha, a elevação de temperatura, a construção da placa, os planos próximos, o fluxo de ar e o ciclo de trabalho.
Bibliografia
- IPC-4562B — Folhas metálicas para aplicações impressas, incluindo a massa por área das folhas de cobre e a espessura calculada.
- IPC-2152 — Norma para determinar a capacidade de condução de corrente em projetos de placas impressas.
- IPC-2221C — Norma genérica para projetos de placas impressas.